工业加热炉装置PLC系统设计
基于PLC的加热反应炉电气控制系统的设计
基于PLC的加热反应炉电气控制系统的设计加热反应炉是一种广泛应用于化工、石油、医药等行业的设备，用于进行各种化学反应。
为了确保反应炉的稳定运行和安全性，需要设计一个合理可靠的电气控制系统。
1.电气元件选择：选择适合加热反应炉的电气元件，如断路器、接触器、继电器、传感器等。
其中，断路器用于控制和保护电路的安全运行，接触器用于控制电路的开关动作，继电器用于实现不同电路之间的控制信号传递，传感器用于实时监测反应炉的温度、压力等参数。
2.控制逻辑设计：根据加热反应炉的工艺要求，设计合理的控制逻辑，包括温度控制、压力控制、流量控制等。
通过传感器监测反应炉内的温度、压力等参数，将这些参数传递给PLC，由PLC根据设定值来控制相应的执行机构，如加热装置、冷却装置、喷嘴等。
3.安全保护设计：加热反应炉的操作涉及到高温、高压等危险因素，为保证操作人员的安全，需要设计安全保护系统。
例如，设置温度过高报警功能，当反应炉内温度超过设定值时，PLC将发出警报并停止加热装置的工作；设置过压保护功能，当反应炉内的压力超过设定值时，PLC将自动关闭供气装置。
4.人机界面设计：设计一个人机界面，方便操作人员对加热反应炉进行监控和控制。
人机界面通常采用触摸屏或工控机，通过人机界面，操作人员可以实时监测反应炉的运行状态，调整设定值，查看历史数据等。
总之，基于PLC的加热反应炉电气控制系统的设计需要充分考虑反应炉的工艺要求和安全性，选择适合的电气元件，设计合理的控制逻辑和安全保护功能，并提供简单易用的人机界面。
只有设计合理的电气控制系统，才能保证加热反应炉的稳定运行和安全性。
基于PLC的加热炉温控制系统设计
毕业设计（论文）题目：基于PLC的加热炉温控制系统设计学院：电子信息学院专业班级：06自动化（2）指导教师：康涛职称：讲师学生姓名：雷颖倩学号：40604010225摘要在现代工业生产过程中，一些温度等作为被控参数的过程，往往其容量滞后较大，控制要求又较高，若采用单回路控制系统，其控制质量无法满足生产要求。
本文针对锅炉的结构特点以及船机控制能够有效的改善过程的动态特性、提高工作频率、减小等效过程时间常数和加快响应速度等，提出了锅炉温度串级控制的解决方案。
本系统以电加热锅炉为被控对象，以锅炉出口水温为主被控参数，以炉膛内水温为福被控参数，以加热炉电阻丝电压为控制参数，以PLC为控制器，构成锅炉温度控制系统；完成了系统的硬件设计和PLC程序设计。
经过调试，PLC程序实现了数据采集、A/D转换、PID运算和D/A转换等，达到了设计要求。
关键词：锅炉，温度，串级控制，PLC，PIDABSTRACTIn modern industrial production,some course's capacity often lags behind relatively largely,control also expect relatively much regarding temperature,etc,if adopt the controlsystem of single circuit,its quality of control is unable to meet the production requirement.Because the bunches of control can improve the dynamic characteristic of the course effectively,improve operating frequency,reducing the time constant of the equivalent course and accelerating the response speed,etc.This text have proposed one bunch of solutions of control of boiler temperature.This system leaves target of accusing of on boiler with electricity,export water temperature.With boiler for accuse of parameter mainly,regard the burner hearth water temperature as one pair of parameters of accusing of,regard voltage of resistance wire of the heating furnace as the control parameter,regard PLC as the controller, form one bunch of control systems of boiler temperature;Finish the designing of systematic hardware and the program with PLC.Through debugging,PLC procedure has realized the data gathering,A/D changing,PID operation and D/A changing,etc,has reached the designing requirement.KEYWORDS：boiler，temperature，bunches of control,plc,pid前言随着我国国民经济的快速发展，锅炉的使用范围越来越广泛。
工业加热炉装置PLC系统设计
工业加热炉装置PLC系统设计姓名：任成龙学号：08140320班级：电气0803目录一：工艺情况介绍 (1)1.被控对象工艺流程描述 (1)2.工艺过程简介 (2)二：西门子S7-300系列PLC的介绍 (3)三:S7-300PLC硬件选型 (4)四：程序设计 (5)1.模拟量输入(AI)的设计 (5)2.模拟量输出(AO)的设计 (6)3.数字量输入（DI）的设计 (6)4.数字量输出（DO）的设计 (7)五：总结 (7)参考文献 (7)一：工艺情况介绍1.被控对象工艺流程描述所选被控对象为过程工业领域常见的加热炉单元，通过加热炉对流传热与辐射传热将一定流量的物料A加热至工艺要求的温度。
待加热物料A经由上料泵P1101泵出，分两路，其中一路进入换热器E1101与热物料换热后，与另外一路混合，进入加热炉F1101的对流段。
进入换热器E1101的待加热物料A走管程，一方面对最终产品（热物料A）的温度起到微调（减温）的作用，另一方面也能对待加热物料A起到一定的预热作用。
加热炉对流段由多段盘管组成，炉膛产生的高温烟气自上而下通过管间，与管内的物料A换热，回收烟气中的余热并使物料A进一步预热。
对流段流出的物料A全部进入F1101辐射段炉管，接受燃烧器火焰的辐射热量，达到所要求的高温后出加热炉，进入换热器E1101壳程，进行温度的微调并为冷物料预热，最后以工艺所要求的物料温度输送给下一生产单元。
2.工艺过程简介待加热物料A流量为F1101，温度为常温20℃，经由上料泵P1101泵出。
流量管线上设有调节阀V1101，调节阀有前、后阀XV1101和XV1102，以及旁路阀HV1101。
待加热物料A被分为两路，一路进入换热器E1101预热，预热后与另外一路混合进入加热炉。
两路物料A管道上分别设有调节阀V1102和V1103。
正常工况时，大部分待加热物料A直接流向加热炉对流段，少部分待加热物料A流向换热器，其流量为F1102。
基于PLC控制的加热炉温度控制系统设计
基于PLC控制的加热炉温度控制系统设计概述加热炉是工业生产中常见的设备之一，其主要作用是提供高温环境用于加热物体。
为了确保加热炉的稳定性和安全性，需要设计一个可靠的温度控制系统。
本文将介绍一个基于PLC（可编程逻辑控制器）控制的加热炉温度控制系统设计方案。
系统设计原理在加热炉温度控制系统中，PLC作为核心控制器，通过监测温度传感器的输出信号，根据预设的温度设定值和控制策略，控制加热炉的加热功率，从而实现对加热炉温度的稳定控制。
以下是系统设计的主要步骤：1.硬件设备选择：选择适合的温度传感器和控制元件，如热电偶、温度控制继电器等。
2.PLC选型：根据实际需求，选择合适的PLC型号。
PLC需要具备足够的输入输出点数和计算能力。
3.传感器连接：将温度传感器接入PLC的输入端口，读取实时温度数据。
4.温度控制策略设计：根据加热炉的特性和工艺需求，设计合适的温度控制策略。
常见的控制策略包括比例控制、积分控制和微分控制。
5.控制算法实现：根据温度控制策略，编写PLC程序，在每个采样周期内计算控制算法的输出值。
6.加热功率控制：使用控制继电器或可调功率装置，控制加热炉的加热功率。
7.温度反馈控制：通过监测实际加热炉温度和设定值之间的差异，不断修正加热功率控制，使加热炉温度稳定在设定值附近。
系统硬件设计基于PLC控制的加热炉温度控制系统的硬件设计主要包括以下几个方面：1.温度传感器：常用的温度传感器有热电偶和热敏电阻。
根据加热炉的工艺需求和温度范围，选择适合的温度传感器。
2.PLC：选择适合的PLC型号，根据实际需求确定PLC的输入输出点数和计算能力。
3.控制继电器或可调功率装置：用于控制加热炉的加热功率。
根据加热炉的功率需求和控制方式，选择合适的继电器或可调功率装置。
4.运行指示灯和报警器：用于显示系统的运行状态和报警信息。
PLC程序设计PLC程序是基于PLC的加热炉温度控制系统的关键部分，其主要功能是实现温度控制算法。
基于PLC控制的加热炉温度控制系统设计
摘要温度控制系统广泛应用于工业控制领域，如钢铁厂、化工厂、火电厂等锅炉的温度控制系统，电焊机的温度控制系统等。
加热炉温度控制在许多领域中得到广泛的应用。
这方面的应用大多是基于单片机进行PID 控制, 然而单片机控制的DDC 系统软硬件设计较为复杂, 特别是涉及到逻辑控制方面更不是其长处, PLC 在这方面却是公认的最佳选择。
加热炉温度是一个大惯性系统，一般采用PID调节进行控制。
随着PLC功能的扩充在许多PLC控制器中都扩充了PID 控制功能, 因此在逻辑控制与PID控制混合的应用场所中采用PLC控制是较为合理的。
本设计是利用西门子S7-300PLC控制加热炉温度的控制系统。
首先介绍了温度控制系统的工作原理和系统的组成，然后介绍了西门子S7-300PLC和系统硬件及软件的具体设计过程。
关键词：西门子S7-300PLC，PID，温度传感器，固态继电器目录摘要 (I)Abstract .......................................... 错误！未定义书签。
第一章引言 . (1)1.1 系统设计背景 (IV)1.2 系统工作原理 (IV)1.3 系统设计目标及技术要求 (IV)1.4 技术综述 (IV)第二章系统设计 (V)2.1 控制原理与数学模型 (V)2.1.1 PID控制原理 (V)2.1.2 PID指令的使用注意事项 (VIII)2.2 采样信号和控制量分析 (IX)2.3 系统组成 (IX)第三章硬件设计 ................................................... X I3.1 PLC的基本概念 (XI)3.1.1 模块式PLC的基本结构 (XII)3.1.2 PLC的特点 (XIII)3.2 PLC的工作原理 (XIV)3.2.1 PLC的循环处理过程 (XIV)3.2.2 用户程序的执行过程 (XVI)3.3 S7-300 简介 (XVI)3.3.1 数字量输入模块 (XVII)3.3.2 数字量输出模块 (XVII)3.3.3 数字量输入/输出模块 (XVII)3.3.4 模拟量输入模块 (XVII)3.3.5 模拟量输出模块 (XVIII)3.4 温度传感器 (XVIII)3.4.1 热电偶 (16)3.4.2 热电阻 (17)3.5 固态继电器 (XX)3.5.1 概述 (18)3.5.2 固态继电器的组成 (18)3.5.3 固态继电器的优缺点 (19)第四章软件设计 ................................................. X XII4.1 STEP7编程软件简介 (XXII)4.1.1 STEP7概述 (XXII)4.1.2 STEP7的硬件接口 .......................... .. (XXII)4.1.3 STEP7的编程功能 (XXII)4.1.4 STEP7的硬件组态与诊断功能 (XXIII)4.2 STEP7项目的创建 (XXIV)4.2.1 使用向导创建项目 (XXIV)4.2.2 直接创建项目 (XXIV)4.2.3 硬件组态与参数设置 (XXIV)4.3 用变量表调试程序 (XXVI)4.3.1 系统调试的基本步骤 (XXVI)4.3.2 变量表的基本功能 (XXVII)4.3.3 变量表的生成 (XXVIII)4.3.4 变量表的使用 (XXVIII)4.4 S7-300的编程语言 (XXIX)4.4.1 PLC编程语言的国际标准 (XXIX)4.4.2 STEP7中的编程技术 (XXX)结束语 ......................................................... X XXIV 致谢 (33)参考文献 (34)附录 (35)1.1系统设计背景近年来，加热炉温度控制系统是比较常见和典型的过程控制系统，温度是工业生产过程中重要的被控参数之一，冶金﹑机械﹑食品﹑化工等各类工业生产过程中广泛使用的各种加热炉﹑热处理炉﹑反应炉，对工件的处理均需要对温度进行控制。
3909_基于Plc加热炉温度控制系统设计
基于PLC加热炉温度控制系统设计【摘 要】温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛，但从国内生产的温度控制器来讲，总体发展水平仍然不高，同国外的日本、美国、德国等先进国家相比，仍然有着较大的差距。
加热炉的温度控制系统具有较大的容量滞后，采用单回路控制往往会出现较大的动态偏差，很难达到好的控制效果，为提高系统对负荷变化较大或其他扰动比较剧烈时的控制质量，采用基于PLC的加热炉温度控制系统来提高加热炉的燃烧效率。
可编程序控制器（PLC）是一种新型的通用的自动控制装置，它将传统的继电器控制技术、计算机技术和通讯技术融为一体，是功能加强、编程简单、使用方便以及体积小、重量轻、功耗低等一系列优点。
PLC的应用领域已经拓宽到了各个领域，PLC的发展历程在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。
在传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。
PLC最基本最广泛的用于开关量的逻辑控制，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制，顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。
如注塑机，印刷机，订书机，组合抢答器，磨床，包装等。
目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁，石油，化工，电力，建材，机械制造，汽车，轻纺，交通运输，环保及文化娱乐等各个行业，使用广泛。
本设计将以PLC为核心设计了系统结构图、程序指令、梯形图以及输入输出端子的分配方案，在保留了原始加热炉温度控制系统的基本功能的同时又增加了一系列的实用功能并简化其电路结构，其将以控制方便，灵活，只要改变输入PLC的控制程序，就能够实现对加热炉温度的控制。
【关键词】加热炉温度控制系统可编程控制器燃烧效率System design of heating furnace temperaturecontrol based on PLC【Abstract】:Pneumatic manipulator is a automated devices thatcan mimic the human hand and arm movements to do something，aslo can according to a fixed procedure to moving objects or control tools. It can replace the heavy labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in dangerous working environments to protect the personal safety, Therefore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and atomic energy sectors.This article is mainly of the PLC manipulator the overall design, and pneumatic design. This mechanism of manipulator includes cylinders and claws and connectors parts, it can move according to the due track on the movement of grabbing, carrying and unloading. The pneumatic part of the design is primarily to choose the right valves and design a reasonable pneumatic control loop, by controlling and regulating pressure, flow and direction of the compressed air to make it get the necessary strength, speed and changed the direction of movement in the prescribed procedure work.It can replace the heavy labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in dangerous working environments to protect the personal safety, Therefore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and atomic .The principle, technical pare-maters, transmiting system and main parts structure of mincing ma-chine were introduced.The PLC was analysed.Keywords Mincing machine Holds plate Cutting blade Transfer auger【Keywords】：pneumatic manipulator PLC pneumatic loop Four degrees of freedom.目录第一章、绪论 (5)1.1 本课题的发展概况 (6)1.2 加热炉温控系统的实现过程概述 (6)1.3 本课题研究的内容和意义 (7)1.4 PLC简介 (7)1.4.1 PLC的定义 (9)1.4.2 PLC的基础知识 (11)1.4.3 PLC的用途 (12)1.5 PLC的组成 (13)1.5.1中央处理单元 (13)1.5.2存储器 (15)1.5.3输入输出单元 (15)1.5.4通讯接口 (16)1.5.5智能接口模块 (16)1.5.6编程装置 (16)1.5.7电源 (16)第二章、加热炉温度控制系统总体方案与PID算法的设计 (17)2.1 总体方案的设计 (17)2.1.1硬件模块的设计 (17)2.1.2软件模块的设计 (17)2.2 PID控制算法的介绍 (17)2.2.1 PID控制算法的设计 (17)2.2.2 PID控制器参数的整定 (17)第三章、加热炉温度控制系统的PLC设计 (17)3.1 输入输出点分配 (18)3.2 PLC的选择 (19)3.3 加热炉温度控制系统PLC控制系统接线图 (20)3.4 加热炉温度控制系统主程序流程图的确定 (20)3.5 加热炉温度控制系统温度控制系统图的确定 (20)第四章、加热炉温度控制系统PLC控制程序 (21)4.1西门子S7-200的介绍 (22)4.2加热炉温度控制系统西门子S7-200程序的实现 (24)结论 (25)致谢 (26)参考文献 (27)第一章绪论1.1 本课题的发展概况温度控制系统在工业生产中获得了广泛的应用，在工农业生产、国防、科研以及日常生活等领域占有重要的地位。
基于PLC的加热反应炉自动控制系统设计
基于PLC的加热反应炉自动控制系统设计摘要：本文针对PLC控制的加热反应炉自动控制系统进行了设计研究。
本文主要从系统硬件的设计和软件的编写两个方面进行了详细的分析，重点介绍了系统的总体设计思路、系统设备的选型及布局、系统各个模块的控制方法和软件编写等内容，最后对实验结果进行了分析和展望。
关键词：PLC、加热反应炉、自动控制、系统设计、编程一、引言随着现代工业的发展，加热反应炉在化学、制药、冶金、建材等领域广泛应用。
而加热反应炉的工作过程需要严格的温度控制才能保证产品的质量和稳定性。
传统的加热反应炉控制采用手动控制，效率低、易出错。
因此，设计一种基于PLC的加热反应炉自动控制系统，实现自动化控制，具有重要意义。
本文主要针对PLC控制的加热反应炉自动控制系统进行设计研究。
首先，介绍了本系统的总体设计思路和方案。
其次，详细介绍了系统各个模块的硬件及软件设计内容和步骤。
最后，进行了实验结果的分析和展望。
二、系统总体设计思路和方案加热反应炉自动控制系统主要包括控制器、执行机构、传感器和人机界面四个部分。
其中，PLC控制器是系统的核心。
通过PLC控制器对控制系统进行逻辑运算和控制命令输出，驱动执行机构完成设定的动作。
传感器将反应炉内部的温度、压力等信息采集，并通过传感器信号处理器将处理后的信息传递给PLC控制器。
人机界面是系统与用户交互的窗口，用户通过人机界面进行操作和对系统进行监控。
三、系统各模块硬件设计和软件编写1、控制器硬件设计控制器是系统的核心，直接影响系统的性能和稳定性。
本系统采用西门子S7-200系列PLC控制器，其具有处理速度快、编程简单、安全可靠的特点，能够满足本系统的要求。
控制器的外部设备如下：①电源模块电源模块是PLC控制器的供电模块，外部电源的输入电压在220VAC±10%之间，输出5VDC电压供给控制器。
②CPU模块CPU模块是PLC控制器的核心，负责控制各个模块的运作。
本系统采用S7-200 CPU226型号。
基于PLC控制的加热反应炉系统设计
关闭泄放阀Y4和排气阀Y1。系统恢复到原始状态，准备进入下一 循环。 最后在计算机中显示反应炉工作状态。
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I/O通道分配
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PLC的I/O接线图
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顺序功能图
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工程的建立
（1）双击桌面“MCGS组态环境”图标，进入组态环境，屏幕中间 窗口为工作台。
认”按钮。 （6）观察“工作台”反应炉监控画面”，单击右键，弹出下拉菜单，选中“设置为启动窗口”，如图，则当MCGS运
行时，将自动加载该窗口。 (8）单击“保存”按钮。
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监控画面
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心得体会
PLC课程设计对我收益匪浅，让我系统性地认识和全 面地掌握了PLC编程和调试技术，让我将平常学的PLC编 程及应用方法学以致用，使我的PLC编程能力有了很大提 高和进步，让我对PLC应用有了深入细致的了解 。 PLC编 程及应用的课程设计，发现自己在这方面的学习还需要不 断的加深。通过这段时间的学习认识，对加热反应炉的系 统有了一个整体的认识，熟悉各种器件和软件应用。在这 里，本次设计中感谢两位指导老师对我的帮助。
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利用MCGS或组态王软件、IPC和PLC（或I/O板卡、模块）构成加 热反应炉的计算机监控系统，实现以下功能：
按启动按钮后，系统运行；按停止按钮 后，系统停止。二者信号总相反。
第一阶段：送料控制。
（1）检测下液面X1、炉内温度X2、炉 内压力X4是否都小于给定值（都为 “0”）。 （2）若是，则开启排气阀Y1和进料阀 Y2。 （3）当液位上升到上液面X3时，应关 闭排气阀Y1和进料阀Y2。 （4）延时10s，开启氮气阀Y3，氮气进 入反应炉，炉内压力上升。
基于PLC控制的加热炉温度控制系统设计
基于PLC控制的加热炉温度控制系统设计基于PLC控制的加热炉温度控制系统设计学院：专业：姓名：学号：传统的加热炉电气控制系统普遍采用继电器控制技术，由于采用固定接线的硬件实现逻辑控制，使控制系统的体积增大，耗电多，效率不高且易出故障，不能保证正常的工业产生，随着计算机控制技术的发展，传统继电器控制技术必然被基于计算机技术而产生的PLC控制取代，而PLC本身优异的性能使基于PLC控制的温度控制系统变的经济高效稳定且维护方便。
这种温度控制系统对改造传统的继电器控制系统有普遍性意义。
1、加热炉温度控制系统基本构成加热炉温度控制系统基本构成如图1所示，它由PLC主控系统、移相触发模块整、流器SCR、加热炉、传感器等五部分组成。
我希望该加热炉的温度稳定在100℃进行工作。
图1加热炉温度控制系统基本组成加热炉温度控制实现过程是：首先传感器将加热炉的温度转化为电信号，PLC主控系统内部的A/D将送进来的电压信号转化为PLC可识别的数字量，然后PLC将系统给定的温度值与反馈回来的温度值进行处理，给移相触发模块，再给三相整流电路（SCR）一个触发脉冲（既控制脉冲），这样通过三相整流电路的输出我们控制了加热炉电阻丝两端的电压，也既加热炉温度控制得到实现，其中PLC主控系统为加热炉温度控制系统的核心部分起重要作用。
2、PLC控制系统的硬件配置PLC控制系统的硬件配置：在加热炉温度控制系统中PLC采用日本三菱公司FX2N，其硬件采用模块化设计，配合了多种特殊功能模块及功能扩展模块，可实现模拟量控制、位置控制等功能，该系列PLC可能性高，抗干扰强、配置灵活、性价比高，本温度控制系统中PLC我们选择FX2N-48MR-001型，它与外部设备的连线如图2表1所示。
图2 PLCI/O接线图IN 系统开系统关编号 X10 X15 OUT 高温指示灯数据显示数据显示片选编号Y1 Y1~Y5 Y6~Y9 表1 PLCI/O地址分配表3、流程设计根据加热炉温度控制要求，本系统控制流程图如图3所示。
课程设计(论文)-基于PLC的电加热炉温度控制系统设计
课程设计(论文)-基于PLC的电加热炉温度控制系统设计引言电加热炉在很多工业生产过程中都扮演着重要角色，而温度控制是电加热炉设计中一个至关重要的问题。
在传统控制方式中，人工干预方案过程复杂，效率较低，不利于生产效率和产品质量的提高。
本文将介绍基于PLC的电加热炉温度控制系统的设计思路、实现原理和结果。
一、设计思路本设计将采用PID控制算法，该算法具有高效、稳定、精度高等优点。
通过对电加热炉加热、冷却及温度等变量进行采样处理，并将PID控制器中的比例、积分、微分三个参数进行调节，使电加热炉的温度控制在预定温度范围内。
二、实现原理本设计所用的硬件设备主要包括PLC、温度传感器、电源、电加热炉及调节阀等。
其中，PLC负责对相关参数的采集与计算，并通过输出信号控制电加热炉内加热、冷却和温度调节。
具体实现步骤如下：1.系统启动后，PLC获取温度传感器采集到的温度值，并将该值与预定温度进行比较，如果温度低于预定温度，PLC将对电源输出信号，让电加热炉进行加热；否则，PLC关闭电加热炉，让炉内温度保持稳定。
2.为了防止温度超过预定值，PLC同时监控温度，当温度高于预定值时，PLC会输出信号关闭电加热炉并打开冷却阀，降低炉内温度。
3.PLC采用PID算法计算比例、积分、微分三个参数，通过对这三个参数的调节，控制电加热炉的加热和冷却过程。
当温度波动较大时，PID控制器会对加热、冷却速度进行调整，使系统实现温度稳定控制。
三、实验结果在实验中，我们将预定温度设置为400℃，测试结果表明：通过使用本文设计的基于PLC的电加热炉温度控制系统，可以让电加热炉的温度控制在预定温度范围内，而且精度高、控制稳定且效率高。
整个系统具有操作简单，实现成本低等优点，可以满足很多工业生产过程中对温度精确控制的需求。
结论本文通过对基于PLC的电加热炉温度控制系统的设计、实现、测试与分析，证明了该系统具有高效、精度高、稳定性强等多方面的优点。
加热反应炉PLC控制系统设计
加热反应炉PLC控制系统设计一、PLC控制系统设计原理PLC（可编程逻辑控制器）是一种常用的工业自动化控制设备。
它是一种专门用于控制工业过程的全固态电子设备，能够根据输入信号的逻辑关系，进行逻辑运算、定时和计数等，产生相应的输出信号，实现对设备的自动控制。
1.信号输入：将反应炉的各种传感器信号接入PLC，包括温度传感器、压力传感器、流量传感器等，可以实时监测反应炉的工作状态。
2.信号处理：PLC对输入的传感器信号进行处理和运算，得到相应的控制逻辑。
3.控制输出：根据控制逻辑，PLC通过输出模块控制电机、阀门等执行机构，实现对反应炉的控制。
4.监控显示：PLC通过人机界面，将反应炉的实时数据显示出来，包括温度、压力、流量等参数，方便操作员进行监控和调试。
二、PLC控制系统硬件设计PLC控制系统的硬件设计包括PLC选择、输入输出模块的选择和布置等方面。
1.PLC选择：根据反应炉的控制需求和工作环境要求，选择适合的PLC型号和规格。
一般而言，可以选择功能丰富、稳定可靠的PLC产品，并确保可以满足反应炉控制的需求。
2.输入输出模块的选择和布置：根据反应炉的具体控制需求，选择相应的输入输出模块。
例如，需要温度传感器接口模块、压力传感器接口模块、流量传感器接口模块等。
在布置上，应将各个输入输出模块与相应的传感器和执行机构合理连接，进行布线。
3.电源供应：PLC控制系统的正常运行需要稳定可靠的电源供应。
因此，在硬件设计中，需要考虑到电源的选用和设计，确保PLC系统能够正常供电。
4.信号线路的防护：加热反应炉通常在恶劣的工作环境中，存在较高的温度、湿度和噪声等因素。
为了确保PLC控制系统的稳定性和可靠性，需要对控制信号线路进行合理的防护设计，如使用屏蔽线缆、接地措施等。
三、PLC控制系统软件设计PLC控制系统的软件设计包括PLC编程和人机界面设计。
1.PLC编程：根据反应炉的控制需求，使用相应的编程语言进行PLC程序的编写。
PLC电热锅炉供热控制系统设计
PLC电热锅炉供热控制系统设计一、引言随着社会的不断发展，人们对于供热系统的要求也越来越高。
为了提高供热系统的自动化程度和安全性，PLC（可编程逻辑控制器）技术得到了广泛应用。
本文将针对PLC电热锅炉供热控制系统的设计进行详细讨论，以确保系统运行稳定、安全。
二、PLC电热锅炉供热控制系统设计方案1. 系统架构设计PLC电热锅炉供热控制系统主要由PLC控制器、传感器、执行器等组成。
其中，PLC控制器作为系统的大脑，负责对各个执行器的控制和监测工作。
传感器用于采集环境温度、水箱水位等信息，反馈给PLC控制器，从而实现对系统的自动控制。
2. 系统功能设计（1）温度控制功能：通过传感器实时监测环境温度，当环境温度低于设定值时，PLC控制器将启动电热锅炉，加热水箱中的水，直到温度达到设定值为止。
（2）水位控制功能：传感器监测水箱水位，当水位低于设定值时，PLC将启动给水泵进行给水，保证水箱水位在合适范围内。
（3）故障诊断功能：系统内置故障诊断模块，通过监测系统各部件的运行状态，及时发现故障并进行报警提示，保证系统安全稳定运行。
3. 系统性能设计（1）稳定性：系统采用双PLC热备份设计，确保系统在一台PLC故障时可以自动切换到备用PLC，保证系统的连续运行。
（2）可靠性：系统采用高品质的传感器和执行器，具有较高的抗干扰能力和稳定性，从而确保系统的可靠性。
4. 系统通信设计系统采用以太网通信方式，PLC控制器通过以太网与上位机连接，实现对系统的远程监控和控制。
上位机可以实时监测系统运行状态、温度水位等信息，方便操作人员进行远程管理。
三、系统实施与调试1. 硬件安装：安装PLC控制器、传感器、执行器等硬件设备，确保设备安装位置合理，连接正确。
2. 软件编程：编写PLC控制程序，包括温度控制、水位控制、故障诊断等功能模块。
3. 系统调试：进行系统联调和调试，检验系统各部件是否正常工作，确保系统实现预期功能。
四、系统运行维护1. 定期检查：定期检查系统各部件的运行状态，及时更换老化部件，保持系统的正常运行。
基于PLC控制的加热炉温度控制系统设计
基于PLC控制的加热炉温度控制系统设计加热炉温度控制系统设计的主要目的是确保加热炉内的温度能够稳定地控制在设定温度范围内，以满足生产工艺的要求。
在该系统中，采用了PLC控制器作为主要控制设备，通过控制加热元件的加热功率，实现温度的控制和稳定。
系统硬件设计部分：1.传感器选择：温度传感器是系统中最重要的硬件部分之一、根据实际需求，可选择热电偶、热敏电阻或红外线无接触温度传感器等。
同时，加热炉的材质和工作温度范围也需要考虑在内，以保证传感器的稳定性和耐高温性能。
2.控制器选择：采用PLC控制器作为主要控制设备，有较好的可编程性和灵活性，可根据实际需求进行编程，实现各种温度控制算法。
此外，PLC还可以通过其输入输出接口与其他设备进行通信，实现数据交换和协同控制。
3.加热元件选择：加热炉中常用的加热元件有电热器和电阻丝。
选择合适的加热元件需要考虑炉内的加热效果、功率调节范围、炉内均匀性等因素，以确保能够满足工艺要求。
系统软件设计部分：1.温度控制算法：根据实际需求，可以选择PID控制算法或者模糊控制算法等。
PID控制算法通过对比实际温度值和设定温度值，计算控制器输出，并通过加热元件的控制来调节温度。
模糊控制算法则根据温度误差和误差变化率的模糊逻辑关系，计算控制器输出。
2.界面设计：PLC控制器通常配备了显示屏或者触摸屏界面，可通过界面对系统进行监控和操作。
界面设计需要直观、简明，并能够实时显示和记录温度的变化情况，以便运维人员进行监测和调整。
3.安全保护功能：在系统设计中应考虑温度过高或过低的情况，设置相应的安全保护功能。
例如，当温度超出设定范围时，系统应自动停止加热元件的供电，并产生警告信号，以避免发生安全事故。
总结：基于PLC控制的加热炉温度控制系统设计需要综合考虑硬件和软件两方面因素。
通过合理选择传感器、控制器和加热元件，并设计合适的温度控制算法和安全保护功能，可以实现对加热炉温度的准确控制和稳定性，提高生产工艺的效率和品质。
基于PLC的加热炉温度控制系统设计
题目:基于PLC的加热炉温度控制系统设计原始依据(包括设计（论文）的工作基础、研究条件、应用环境、工作目的等)：温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛，但从国内生产的温度控制器来讲，总体发展水平仍然不高，同国外的日本、美国、德国等先进国家相比，仍然有着较大的差距。
加热炉的温度控制系统具有较大的容量滞后，采用单回路控制往往会出现较大的动态偏差，很难达到好的控制效果，为提高系统对负荷变化较大或其他扰动比较剧烈时的控制质量，采用基于PLC的双闭环温度控制系统来提高加热炉的燃烧效率。
通过本毕业设计培养学生综合运用所学的基础理论、基础知识、基本技能进行分析和解决实际问题的能力，使学生受到PLC系统开发的综合训练，达到能够进行PLC系统设计和实施的目的。
主要内容和要求（包括设计（研究）内容、主要指标与技术参数，并根据课题性质对学生提出具体要求）：如图1所示的加热炉，它是由温度内胆、夹套、加热器、温度检测变送器组成。
图1加热炉温度系统加热器采用传统的价格较低的电阻板加热，水系统是加速加热炉温度恒定。
通过检测内胆和夹套的温度来控制电阻板两端的电压变化，使炉温达到设定值。
为提高系统对负荷变化较大或其他扰动比较剧烈时的控制质量，采用串级控制方案，主、副控制器采用PID控制算法，手动整定或自整定PID参数，实时计算控制量，控制加热装置，使加热炉温度为80℃左右，并能实时显示当前温度值。
毕业论文中需有与本课题有关的国内外的研究现状，系统总体方案设计，硬件的工程设计与实现， PLC控制程序设计（I/O地址分配，程序流程图），总结。
日程安排：2010.12 -2011.4. 8 认真收集有关资料，完成开题报告2011.4.9-2011.4.20提出总体方案并进行论证2011.4.20-2011.5.10论文主体设计2011.5.11-2011.5.20论文撰写，完成初稿2011.5.21-2011.5.28程序调试和修改论文2011.5.29-2011.6. 7 编写设计说明书，准备答辩提纲，进行答辩主要参考文献和书目：[1] 楼顺天、姚若玉、沈俊霞，MA TLAB7.x程序设计语言，西安电子科技大学出版社，2008[2] 黄友锐、曲立国，PID控制器参数整定与实现，科学出版社，2010[4] 卢京潮，自动化控制原理，西北工业大学出版社，2009[5] 周美兰、周封、王岳宇，PLC电气控制与组态设计，科学出版社，2009[6 ] 李科，温控系统的智能PID控制算法研究，[硕士论文]，中华科技大学，2006[7] 吴长胜，基于PLC控制的加热炉温度控制系统设计，[学士论文]，贵州师范大学，2006[8] 李世斌、李宏伟，PLC在锅炉控制中的应用、自动化技术与应用，2003年第22卷第1期[9] 欧祖鸿，基于Wincc和S7-200的温度测控系统，[学士论文]，重庆科技学院，2010[10] 廖常初，PLC 编程及应用，机械工业出版社，2005[11] 顾占松、陈铁年，可编程控制器原理与应用，北京国防工业出版社，1996[12] 王伟、张晶逃、柴天佑，PID参数先进整定方法综述，自动化学报，2000,5（26）347~355[13] 胡学林，可编程控制器教程，电子工业出版社，2005[14] 张扬、蔡春伟、孙明健，S7-200PLC原理与应用系统技术，机械工业出版社，2007[15] Jurgen Muiler、张怀勇，西门子自动化系统实战，人民邮电出版社，2007指导教师签字：年月日教研室主任签字：年月日本科毕业设计（论文）开题报告（综述）题目：基于PLC的加热炉温度控制系统设计本课题来源及研究现状：随着现代工业的逐步发展，在工业生产中，温度、压力、流量和液位是四种最常见的过程变量。
基于PLC的锅炉加热温度控制系统设计
基于PLC的锅炉加热温度控制系统设计锅炉加热温度控制系统设计是一个非常重要的工程项目，特别是在工业生产中。
PLC（可编程逻辑控制器）是一种高级自动化控制设备，可以实现对锅炉加热温度的精确控制。
本文将介绍一个基于PLC的锅炉加热温度控制系统的设计。
【系统概述】该系统的基本目标是稳定地控制锅炉的加热温度，保证锅炉在正常工作范围内运行，并尽可能地提高热效率。
具体来说，系统需要实现以下功能：1.实时监测锅炉温度。
2.控制锅炉加热功率。
3.响应温度变化，并自动调整加热功率。
4.报警和故障保护功能。
【系统设计】1.硬件设计：硬件部分包括传感器、执行机构和PLC。
传感器用于实时监测锅炉温度，常用的温度传感器有热电偶和敏感电阻。
执行机构用于控制加热功率，可采用电磁阀或电加热器。
PLC负责处理数据和控制信号，可以选择常用的西门子、施耐德等PLC。
2.软件设计：软件部分主要包括PLC编程和人机界面设计。
PLC编程可以使用基于LD（梯形图）或SFC（时序功能图）的编程语言，根据具体控制要求，设计合适的控制算法和逻辑。
人机界面设计可以使用HMI（人机界面）或SCADA（监控与数据采集系统），实时显示锅炉温度、加热功率和系统状态，并提供控制和设定温度的功能。
3.控制策略设计：控制策略需要根据具体情况进行设计，一般分为开环控制和闭环控制两种。
开环控制是根据经验或数学模型预先设定温度和加热功率曲线，直接输出控制信号。
闭环控制则根据实时监测的温度反馈信息，通过控制算法动态调整加热功率，使实际温度尽可能接近设定温度。
4.报警和故障保护设计：系统需要具备报警和故障保护功能，当温度超出设定范围或系统出现故障时，及时发出警报并采取相应的措施，以保护锅炉和工艺安全。
【实施与测试】在实施前，需要进行系统调试，确保PLC编程和硬件连接正常。
在实际运行中，需要对系统进行定期检测和维护，以保证系统的稳定性和可靠性。
总结起来，基于PLC的锅炉加热温度控制系统的设计是一个复杂的工程，需要综合考虑硬件和软件的因素。
加热反应炉PLC控制系统设计
学号10212408217毕业设计（论文）加热反应炉PLC控制系统的设计教学系：信息工程系指导教师：陈艳三专业班级：自动化1082班学生姓名：陶冶二〇一二年五月毕业设计(论文)任务书毕业设计(论文)开题报告郑重声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
本人签名：日期：目录摘要 (1)ABSTRACT (2)1 绪论 (3)1.1 课题背景及研究目的和意义 (3)2 PLC基本概念 (4)2.1 PLC的定义和基本组成 (4)2.2 PLC的特点及优势 (5)2.3 PLC的工作原理 (5)3 PLC控制系统设计 (7)3.1 系统工作原理 (7)3.2 PLC控制系统设计的基本原则和步骤 (7)3.2.1 I/O 分配表 (8)3.2.2 变量名的定义 (9)3.2.3 PLC I/O接线图 (9)3.2.4 PLC的控制流程 (10)3.3 PLC型号的选择及其简介 (11)3.3.1 数字量输入模块与输出模块 (11)3.3.2模拟量输入模块与输出模块 (12)3.4温度传感器 (12)3.4.1.热电偶 (12)3.4.2.热电阻 (13)3.5固态继电器 (14)4 软件设计 (15)4.1 STEP7编程软件简介 (15)4.1.1 STEP7概述 (15)4.1.2 STEP 7的编程功能 (15)4.1.3 STEP 7的编程语言 (15)4.1.4 STEP 7的硬件组态与诊断功能 (16)4.2 加热反应炉控制程序设计 (16)4.3 S7-300程序设计梯形图 (17)4.3.1初次上电 (17)4.3.2 启动/停止阶段 (18)4.3.3 报警程序 (19)4.4 STEP7项目的创建 (20)4.4.1使用向导创建项目 (20)4.4.2直接创建项目 (22)4.4.3硬件组态与参数设置 (23)4.5 STEP7中的编程技术 (30)4.5.1 STEP7中的块 (30)结束语 (33)参考文献 (34)致谢 (35)附录 (36)摘要从上世纪80年代至90年代中期，PLC得到了快速的发展，在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。
加热反应炉PLC控制系统的设计
毕业论文（设计）加热反应炉PLC控制系统的设计学生姓名：郭凯指导教师：高艳萍(副教授) 专业名称：自动化所在学院：信息工程学院2011年6 月目录摘要 (I)Abstract .................................................................................I I 第一章引言 . (1)1.1研究的目的和意义 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.3研究的内容 (1)第二章控制系统设备简介 (2)2.1 PLC的定义 (2)2.2 PLC的特点 (2)2.3 PLC的通信联网 (3)2.4 PLC的应用领域 (3)2.5 MCGS组态软件简介 (4)2.6 加热反应炉简介 (7)第三章控制画面的创建 (9)3.1工程的建立 (9)3.2变量的定义 (9)3.3控制画面的设计与制作 (10)3.4动画连接 (11)3.5控制程序的编写 (11)3.6 数据显示画面的设计与制作 (12)第四章控制系统的设计 (17)4.1加热反应炉对电气控制系统的要求 (17)4.2系统设计方案 (17)4.3 对象和范围的确定 (19)4.4 电路设计 (20)4.5系统硬件图设计 (20)4.6控制系统的软件设计 (23)第五章系统抗干扰措施 (27)5.1 电磁干扰的类型及其影响 (27)5.2 电磁干扰主要来源 (27)5.3 加热反应炉控制系统的抗干扰措施 (28)第六章结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)摘要加热反应炉是工业生产中的重要设备，为了安全生产避免事故的发生，应用PLC 对它进行实时监控是非常必要的。
本设计实现PLC对加热反应炉的可视化控制，该控制技术可以对真空炉的温度、真空度和水开关状态等参数进行检测，并根据操作前的设定值，进行升温和保温控制，实现加热反应炉内水位变化实时曲线和历史曲线的显示输出，当设备状态异常或各参数越限时立即报警。
PLC设计-加热控制
课程名称：PLC课程设计设计题目：加热反应炉PLC控制系统的设计院系：专业：年级：姓名：指导教师：年月日课程设计任务书专业姓名学号开题日期：年 3 月23 日完成日期：年 6 月28 日题目加热反应炉PLC控制系统的设计一、设计的目的加热炉温度控制在许多领域中得到广泛的应用。
这方面的应用大多是基于单片机进行PID控制,然而单片机控制的DDC 系统软硬件设计较为复杂,特别是涉及到逻辑控制方面更不是其长处,然而PLC在这方面却是公认的最佳选择。
采用 PLC来对反应炉进行全自动控制，提高生产效率，并且降低劳动力成本。
二、设计的内容及要求对反应炉的控制主要分为3个阶段。
第一阶段，送料控制，检测下液面、炉内温度和炉内压力是否小于给定值，若是则开启排气阀和进料阀。
当液位上升到上液位设定值时，关闭排气阀和进料阀。
延时20S，开启氮气阀,氮气进入反应炉，炉内压力上升。
当压力上升到给定值时，关闭氮气阀。
第二阶段，加热反应控制，接通反应炉电源,开始对反应炉加温。
当温度上升到给定值时，切断加热电源。
延时10min，加热过程结束。
第三阶段，泄放控制，打开排气阀使炉内压力降到给定值以下，打开泄放阀，当炉内溶液下降到下液面以下，关闭泄放阀和排气阀。
系统恢复到原始状态准备进入下一循环。
三、指导教师评语四、成绩指导教师(签章)年月日摘要从上世纪80年代至90年代中期，PLC得到了快速的发展，在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。
PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。
PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位，在可预见的将来，是无法取代的。
温度控制系统广泛应用于工业控制领域，如钢铁厂、化工厂、火电厂等锅炉的温度控制系统，电焊机的温度控制系统等。
加热炉温度控制在许多领域中得到广泛的应用。
课程设计基于PLC的电加热炉温度控制系统设计
第一章绪论1.1选题背景及意义加热炉是利用电能来产生蒸汽或热水的装置。
因为其效率高、无污染、自动化程度高，稳定性好的优点，冶金、机械、化工等各类工业生产过程中广泛使用电加热炉对温度进行控制。
而传统的加热炉普遍采用继电器控制。
由于继电器控制系统中，线路庞杂，故障查找和排除都相对困难，而且花费大量时间，影响工业生产。
随着计算机技术的发展，传统继电器控制系统势必被PLC所取代。
二十世纪七十年代后期，伴随着微电子技术和计算机技术的快速发展，也使得PLC 具有了计算机的功能，成为了一种以电子计算机为核心的工业控制装置，在温度控制领域可以让控制系统变得更高效，稳定且维护方便。
在过去的几十年里至今，PID控制已在工业控制中得到了广泛的应用。
在工业自动化的三大支柱（PLC、工业机器人、CAD/CAM）中位居第一。
由于其原理简单、使用方便、适应能力强，在工业过程控制中95%甚至以上的控制回路都采用了PID结构。
虽然后来也出现了很多不同新的算法，但PID仍旧是最普遍的规律。
1.2国内外研究现状及发展趋势一些先进国家在二十世纪七十年代后期到八十年代初期就开始研发电热锅炉，中国到八十年代中期才开始起步，对电加热炉的生产过程进行计算机控制的研究。
直到九十年代中期，不少企业才开始应用计算机控制的连续加热炉，可以说发展缓慢，而且对于国内的温度控制器，总体发展水平仍不高，不少企业还相当落后。
与欧美、日本，德国等先进国家相比，其差距较大。
目前我国的产品主要以“点位”控制和常规PID为主，只能处理一些简单的温度控制。
对于一些过程复杂的，时变温度系统的场合往往束手无策。
而相对于一些技术领先的国家，他们生产出了一批能够适应于大惯性、大滞后、过程复杂，参数时变的温度控制系统。
并且普遍采用自适应控制、模糊控制及计算机技术。
近年来，伴随着科学技术的不断快速发展，计算机技术的进步和检测设备及性能的不断提升，人工智能理论的实用化。
因此，高精度、智能化、人性化必然是国内外必然的发展趋势。
基于PLC的加热反应炉自动控制系统设计
基于PLC的加热反应炉自动控制系统设计加热反应炉是一种常见的工业设备，广泛应用于化工、制药、食品等领域。
为了提高生产效率和产品质量，自动控制系统在加热反应炉中的应用变得越来越重要。
本文将基于PLC的加热反应炉自动控制系统设计作为主题，深入探讨其原理、设计方法和实现过程。
一、引言加热反应炉是化学反应中常见的设备之一，其主要作用是提供适宜的温度条件来促进化学反应的进行。
传统上，人工操作是控制加热反应过程的主要方式，但存在操作不稳定、效率低下等问题。
因此，引入自动控制系统成为提高生产效率和产品质量的重要途径。
二、PLC在自动控制系统中的优势PLC（可编程逻辑控制器）作为一种广泛使用于工业自动化领域的电子设备，在加热反应炉自动控制系统设计中具有许多优势。
首先，PLC具有高度可编程性和灵活性，在不同场景下可以根据需求进行定制化编程。
其次，PLC具有良好的稳定性和可靠性，能够长时间稳定运行，适用于工业生产环境。
此外，PLC还具有良好的扩展性和可升级性，方便系统的后期升级和扩展。
三、PLC加热反应炉自动控制系统设计原理1. 系统结构设计基于PLC的加热反应炉自动控制系统主要由传感器、执行器、控制器和人机界面组成。
传感器用于采集反应过程中的温度、压力等参数；执行器用于控制加热源、搅拌机等设备；控制器通过对传感器采集到的数据进行处理，并发送相应指令给执行器；人机界面用于操作人员与系统进行交互。
2. 控制策略设计在加热反应过程中，温度是一个重要参数。
通过对温度进行实时监测和调节，可以实现对反应过程的精确控制。
常见的温度控制策略有比例-积分-微分（PID）控制和模型预测控制（MPC）。
PID控制是一种经典且简单有效的方法，适用于线性系统；而MPC在非线性系统中具有更好的性能。
3. 程序设计PLC的程序设计是实现加热反应炉自动控制的关键步骤。
程序设计需要根据具体的反应过程和控制策略，将控制逻辑转化为PLC可执行的指令。
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工业加热炉装置PLC系统设计姓名：任成龙学号：08140320班级：电气0803目录一：工艺情况介绍 (1)1.被控对象工艺流程描述 (1)2.工艺过程简介 (2)二：西门子S7-300系列PLC的介绍 (3)三:S7-300PLC硬件选型 (4)四：程序设计 (5)1.模拟量输入(AI)的设计 (5)2.模拟量输出(AO)的设计 (6)3.数字量输入（DI）的设计 (6)4.数字量输出（DO）的设计 (7)五：总结 (7)参考文献 (7)一：工艺情况介绍1.被控对象工艺流程描述所选被控对象为过程工业领域常见的加热炉单元，通过加热炉对流传热与辐射传热将一定流量的物料A加热至工艺要求的温度。
待加热物料A经由上料泵P1101泵出，分两路，其中一路进入换热器E1101与热物料换热后，与另外一路混合，进入加热炉F1101的对流段。
进入换热器E1101的待加热物料A走管程，一方面对最终产品（热物料A）的温度起到微调（减温）的作用，另一方面也能对待加热物料A起到一定的预热作用。
加热炉对流段由多段盘管组成，炉膛产生的高温烟气自上而下通过管间，与管内的物料A换热，回收烟气中的余热并使物料A进一步预热。
对流段流出的物料A全部进入F1101辐射段炉管，接受燃烧器火焰的辐射热量，达到所要求的高温后出加热炉，进入换热器E1101壳程，进行温度的微调并为冷物料预热，最后以工艺所要求的物料温度输送给下一生产单元。
2.工艺过程简介待加热物料A流量为F1101，温度为常温20℃，经由上料泵P1101泵出。
流量管线上设有调节阀V1101，调节阀有前、后阀XV1101和XV1102，以及旁路阀HV1101。
待加热物料A被分为两路，一路进入换热器E1101预热，预热后与另外一路混合进入加热炉。
两路物料A管道上分别设有调节阀V1102和V1103。
正常工况时，大部分待加热物料A直接流向加热炉对流段，少部分待加热物料A流向换热器，其流量为F1102。
燃料经由燃料泵P1102泵入加热炉F1101的燃烧器，燃料流量为F1103，燃料压力为P1101，燃料流量管线设调节阀V1104。
空气经由变频风机K1101送入燃烧器，空气量为F1104。
燃料与空气在燃烧器混合燃烧，产生热量使辐射段炉管内的物料A迅速升温。
燃烧产生的烟气带有大量余热，在对流段进行余热回收。
对流段烟气出口处的烟气温度为T1105。
烟气含氧量AI1101设有在线分析检测仪表。
烟道内设有挡板DO1101。
出对流段、入辐射段的物料A温度为T1102。
从辐射段炉管出来的温度为T1103的高温物料A进入换热器E1101，进行温度的微调。
最终产品（热物料A）的温度为T1104，流量为F1105，出口管道上设流量调节阀V1105。
炉膛压力为P1102，炉膛中心火焰温度为TI1101，为红外非接触式测量，仅提供大致温度的参考。
工艺流程图中的仪表及操作设备说明如下：3. 开关阀4. 手操阀二：西门子S7-300系列PLC的介绍模块化中小型S7-300PLC。
它具有高速的计算能力，完整的指令集，多点接口（MPI）和通过SINEC LAN的连网能力；内置功能，综合的诊断能力，推出的口令保护，简便的连接系统和无限的插入模块组态，使系统组态处理更加方便;极快的指令处理速度，缩短了循环时间；高性能模块和多种CPU为各种各样的需求提供了合理的解决方案；；模块扩展能力最多可增加到3个扩展机架（ER），极高的安装密度，背板总线安装在每个模块中，预先接线系统（TOP接线），减少了所需空间和费用；为连接SIMATIC系列各种部件提供了接口，内置的人机接口（HMI）服务，对用户友好的Windows STEP7 Mini编程软件和功能强大的编程器。
S7-300是模块化结构设计，各种单独模块之间可进行广泛的组合和扩展。
它的主要组成部分有机架(或导轨)、电源模块、中央处理单元模块、接口模块、信号模块、功能模块和通信处理模块等。
S7-300的机架是特制的不锈钢或铝制异型板（称为导轨），它的长度有160mm、482mm、530mm、830mm、2000mm五种，可根据实际需要选择。
电源模块和CPU等都可以方便的安装在导轨上。
除CPU模块，每块信号模块都带有总线连接器，安装时先将总线连接器装在CPU模块上，并固定在导轨上，然后将各模块装入，通过背板总线将各块从物理上和电气上连接起来即可。
电源模块用于将AC 120V/230V电源或DC 24V转换为DC24V和5V电源，供CPU、I/O模块、传感器和执行器使用。
它与CPU模块和其他信号模块之间通过电缆相连，而不是通过背板总线连接。
CPU模块种类很多，它除了完成执行用户的程序外，还为背板总线提供DC 5V 电源，并通过MPI与其他中央处理器或编程装置通信。
它的编程装置可以是西门子专用编程器，也可以是通用微机，配以STEP7软件包，与MPI卡和MPI编程电缆构成。
接口模块用于多机架配置时连接主机架和扩展机架。
信号模块是模拟量输入、输出模块和数字量输入、输出模块的总称，他们是不同的过程信号电压或电流与PLC内部的信号电压匹配。
S7-300PLC的信号模块种类有：数字量输入SM321和数字量输出模块SM322、数字量输入、输出模块SM323、模拟量输入模块SM331、模拟量输出模块SM332和模拟量输入、输出模块SM334和SM335。
模拟量输入可以是热电阻、热电偶、DC4~20mA等多种类型和不同量程的模拟信号。
每个信号模块都配有自编码的螺栓锁紧型前连接器，外部信号可方便的连接在信号模块的前连接器上。
功能模块主要用于实时性强、存储计数量较大的过程信号处理任务。
S7-300PLC的功能模块有：计数器模块FM350-1/2和CM35、快速/慢速进给驱动位置控制模块FM351、电子凸轮控制器模块FM352、步进电动机控制模块FM353、伺服电动机控制模块FM354、定位和连续路径控制模块FM357-2、称重模块SIWAREX U/M和智能位控制模块SINUMERIK FM-NC等。
通信处理器模块是一种智能模块，它用于PLC之间、PLC与计算机和其他智能设备之间的通信，可以将PLC接入PROFIBUS-DP、AS-I和工业以太网，或用于实现点对点通信等。
通用处理器可以减轻CPU通信处理之间的负担，并减少用户对通信的编程工作。
S7-300PLC有多种用途的通信处理模块，如CP340、CP342-5DP、CP343-FMS等其中，既有对装置点对点的通信设计模块，也有为PLC 上网到西门子的低速现场总线网SINEC L2和高速SINEC H1网而设计的网络接口模块。
S7-300PLC的特点：1.高度模块化结构2.指令集功能强大3.能够满足多样化和个性化的需求三:S7-300PLC硬件选型硬件主要包括下位机和上位机的硬件，共同构成一个小型的控制系统。
下位机与上位机之间通过MPI协议通信进行数据传输。
本次设计主要是对下位机的设计，此次下位机采用PLCS7-300。
下位机的硬件作为控制系统的核心，选用PLCS7-300可以提供强大的控制、网络和组态功能，以及良好的扩展能力和通讯能力，用以实现分布式的系统结构。
该PLC选择为:(1)CPU模块：采用S7-315-2-DP具有48KB/64KB,内置80/96KB的装载存储器（RAM），可用存储卡扩展装载存储器，最大容量为521KB，指令执行速度为300ns/二进制指令，最大可扩展1024/2048点数字量或128/256个模拟量通道。
具有中到大容量存储器和大规模I/O配置的CPU。
主要用于执行用户程序，控制I/O模块和上位机的通信。
本设计中根据I/O点数和程序设计的复杂程度选择上述CPU模块。
(2)电源模块：选择PS307系列电源模块。
它是西门子公司为S7-300PLC专配的直流24V电源，可安装在PLCS7-300的专属轨道上，它具有防短路和断路保护，输入输出之间有可靠的隔离特性，可用作负载电源。
通过背板总线像个部分供电。
(3)接口模块：选择IM361接口模块，它具有特性直流24V电源。
用于各部分之间的通信。
(4)I/O模块：选用SM322系列的模块。
它包括数字量、模拟量模块，用于现场设备的接口。
通过上述选择的模块构成一个控制的PLC系统达到对设计要求的下位机控制。
上述选择是合理且可以达到要求的。
四：程序设计1.模拟量输入(AI)的设计在工业控制中，当输入量是模拟量，某些执行机构（例如电动电磁阀和变频器等）要求PLC 输出模拟量信号，而PLC 得CPU 职处理数字量。
模拟量首先被传感器和变送器转变成标准量程的电流和电压，例如4到20MA ，1到5V,0到10V 。
PLC 用A/D 转换器将他们转化成数字量。
此次设计中被控对象是加热炉单元，根据其工艺流程，其具有模拟量输入，必须应用量化使其得到CPU 可以处理的信号。
在进行转化时应考虑变送器的输入输出量程，找出被测物理量与数字量的关系。
设计中的加热器PT1101其就是模拟量，以使其量化。
量化的原理公式为：数字量=数字量范围/物理量范围乘以（物理量-物理量下限）+数字量下限本次设计中假设（PT1101）量程为0到10MPa 的压力变送器的输出信号为DC4到20MA,模拟量输入模块将0到20MA 的转换为0到32000的数字量，设转换后得到的数字为N ，试求一KPa 为单位的压力值。
解：()()10000010064006400320006400256P N KPa N KPa -⎡⎤=-=-⎢⎥-⎣⎦设计中其他的模拟量输入与输出可根据上述例子进行量化。
由于时间有限，此次设计没有进行全部的数据量化。
量化公式程序2.模拟量输出(AO)的设计为满足某些执行机构要求模拟量输出的要求，进行模拟量的量化。
量化后在闭环控制系统中，CPU 将它与设定值相比较，并按照某种控制规律（PID ）对误差值进行运算，将运算结果送给模拟量输出模块，经过D/A 转换变为电流信号或电压信号，用来控制调节阀的开度，通过它控制无料流量。
模拟量的PID 控制调节是最常见的一种控制方式，这是由于PID 调节不需要求出控制系统的数学模型。
对于很难求出数学模型的控制系统，使用PID 可以达到意想不到的结果，同时PID 调节器又具有典型的结构，可以根据被控对象的具体情况，采用不同的PID 的变种，有较强的灵活性和实用性。
PID 控制表示比例、积分、微分的缩写。
它的实质是根据反馈后计算得到的输入作差值，按比例、积分、微分的关系进行运算，其运算结果用于输出控制。
PID 控制的公式有位置式和增量式。
()()()()()01k D P c j I T T u k K e k e j e k e k u T T =⎧⎫=++--+⎡⎤⎨⎬⎣⎦⎩⎭∑其中，I T 为积分常数；D T 为微分常数；P K 为比例系数；I K 为积分系数；D K 为微分系数。